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聚乳酸纤维在不同试剂中的溶解反应
- 2019-12-16-

  研讨聚乳酸纤维的化学功能和降解功能是小编为各位化学专业的同学预备的论文,欢迎我们阅览!

  摘要:

  本文调查了聚乳酸纤维在不同化学试剂中的溶解反应,得出聚乳酸纤维具有较好的耐酸性,对碱的反抗才能较差。制造不同pH值缓冲溶液测验聚乳酸纤维的降解功能,成果表明聚乳酸纤维在碱性溶液中容易发作降解,而在中性和酸性溶液中很难降解。

  关键词:聚乳酸纤维;化学功能;pH值;降解功能

  1 导言

  近几十年,组成纤维开展敏捷,在纺织纤维中占有很大的比重,除了满意人类的日子需求外,在一些高科技范畴也是重要的资料。可是组成纤维制品的抛弃物在天然条件下无法分化,这给环境造成了必定的压力,因而研制可天然降解的绿色环保型纤维是纺织资料研讨和开展的方向,聚乳酸纤维便是现在绿色环保型纤维的一个重要品种[1-2]。

  聚乳酸纤维又称玉米纤维,是从由聚乳酸或由谷物(主要是玉米)、甜菜中的天然糖类得到的聚乳酸酯经溶液纺丝或熔融纺丝制成的组成纤维。因而聚乳酸纤维抛弃后可在天然界中彻底分化为二氧化碳和水,对环境无污染[3-5]。

  对聚乳酸纤维化学功能研讨有助于人们更好地知道该新式纤维,为纤维品种辨别和含量剖析供给查验根据。而对其降解功能的研讨为聚乳酸纤维制品在天然界中挑选更好更快的降解环境供给根据,挑选正确的环境条件可使聚乳酸纤维制品快速降解,节省降解时刻和用地,更好地保护环境。

  2 聚乳酸纤维化学功能研讨

  2.1 实验计划

  (1)实验用试剂

  本实验所用的化学试剂包含:25%冰乙酸、10%甲酸、20%盐酸、2.5%氢氧化钠、5%氢氧化钠。

  (2)计划

  依照1g样品100mL溶剂的份额别离放进盛有溶剂的烧杯中,别离拌和或煮沸lmin、5min、10min、30min、60min后静置几秒钟,调查纤维溶解的状况。

  2.2 实验成果剖析

  2.2.1 耐酸性

  把聚乳酸纤维放入酸性溶液中(常温或加热),调查现象,如表1所示。

  表1 聚乳酸纤维在酸性溶液中的现象

  注:Y-溶缩;N-不溶不缩。①聚乳酸纤维在25%冰乙酸溶液中加热(温度为87℃), 敏捷溶解,缩成一团,溶液呈通明状,体积越来越小。但遇冷水就有纸浆状物质分出, 其手感似白腊。

  2.2.2 耐碱性

  把聚乳酸纤维放入碱性溶液中(常温或加热),调查现象,如表2所示。

  表2 聚乳酸纤维在碱性溶液中的现象

  注:Y-溶缩; N-不溶不缩。①:聚乳酸纤维在5%氢氧化钠溶液中加热(温度为85℃),逐步溶解,缩成一团,周边变软,为通明状,但中心硬,呈白色,溶液呈通明状;②:聚乳酸纤维在5%氢氧化钠溶液中加热15min后聚乳酸纤维变为通明薄片状,溶液中有白色悬浮物质,遇冷水没有纸浆状物质分出;③:聚乳酸纤维在2.5%氢氧化钠溶液中加热(温度为85℃),逐步溶解,缩成一团,成为白色状;④:聚乳酸纤维在2.5%氢氧化钠溶液中加热30min后聚乳酸纤维变为通明絮状,体积逐步变小,遇冷水没有纸浆状物质分出。

  由上述实验现象可知,聚乳酸纤维可溶于加热的碱和有机酸,且反应较为剧烈,溶解时都会发作溶缩现象。常温下均不与酸碱发作反应,可见聚乳酸纤维常温下结构较安稳。总的来说,聚乳酸纤维具有较好的耐酸性,对碱的反抗才能较差。

  3 聚乳酸纤维降解功能研讨

  3.1 实验试剂和仪器

  试剂:磷酸二氢甲、盐酸、无水碳酸钠、硼砂、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液和水。

  仪器:电子天平、烘箱、烧杯和玻璃棒。

  3.2 计划

  用实验室的化学试剂制造pH值不同的缓冲液,缓冲液制造计划如下:

  (1)磷酸盐缓冲液(pH值为3.7) 取磷酸二氢甲50g,加水400mL,加盐酸调理pH值至3.7,摇匀,即得。

  (2)硼砂-碳酸钠缓冲液(pH值为10.8~11.2) 取无水碳酸钠5.3g,加水使溶解成1000mL;另取硼砂1.91g,加水使溶解成100mL。临用前取碳酸钠溶液973mL 与硼砂溶液27mL,混匀,即得。

  (3)磷酸盐缓冲液(pH值为7.4) 取磷酸二氢钾1.36g, 加0.1mol/L氢氧化钠溶液79mL,用水稀释至200mL,即得。

  用电子天平称3份聚乳酸纤维,放入烘箱里烘两个小时,再称重,记下数值。将定量聚乳酸纤维投入pH值别离为3.7、10.9和7.4的缓冲溶液中,用玻璃棒拌和直至悉数潮湿,恒温37℃进行降解。静置24小时后取出用水清洗洁净后把水挤干,放进温度设定为50℃的烘箱直至彻底烘干,再用电子天平称重,记下数值。随后每隔20小时重复上述操作,再记载8组数据,最终剖析其降解状况。聚合物的分量改变经过残留分量百分比衡量,将降解前后所测定的聚合物分量别离记为W0和Wn(n指降解时刻),则残留分量百分比(%)=100Wn/W0。

  3.3 成果剖析

  实验成果如表3所示。

  由表3可以精确的看出,聚乳酸纤维在中性环境中肯定没降解,在酸性溶液中改变也不大,只是在144小时往后才有略微降解。而聚乳酸纤维在碱性环境中却有很大的改变。聚乳酸纤维在碱性溶液中的残留分量逐步减小,在前24个小时没什么改变,之后跟着时刻的推移纤维分量缓慢削减,在120小时后改变速度变快,由92.6%下降至49.45%。由此可以得出聚乳酸纤维在碱性溶液中发作降解,而在中性和酸性溶液中很难降解。

  4 定论

  经过调查实验现象和核算剖析了解了聚乳酸纤维的化学功能和降解功能,由化学实验可以知道,聚乳酸纤维有较好的耐酸性,而对碱的反抗才能较差。由降解性实验可以精确的看出,聚乳酸纤维在碱性条件下会发作降解且降解速度较快,在中性和酸性条件下根本不发作降解,用缓冲液对聚乳酸纤维进行降解性研讨是可行的。因而在处理聚乳酸纤维制品时,应挑选碱性环境,可使聚乳酸纤维快速有效地降解。

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